Двухтактный клапан , обратный клапан или равновесный клапан — это тип тарельчатого клапана , который позволяет открывать его при высоком давлении с минимальным усилием. Одним из его применений является в паровых двигателях, чтобы впускать пар в цилиндры и выпускать выхлопные газы. В стационарных паровых двигателях он обычно управляется распределительным клапаном, тогда как в железнодорожных локомотивах используется распределительный клапан, такой как Caprotti .
Он был изобретен около 1800 года Джонатаном Хорнблауэром . [1] Его клапан имеет форму полого цилиндра, снабженного двумя седлами почти одинакового диаметра, обозначенными на схеме A и B. Цилиндр соединен с приводным стержнем перемычкой. Усилие, необходимое для подъема клапана, зависит от разницы между диаметрами D и d : чем меньше эта разница, тем меньше усилие, необходимое для открытия клапана. В клапане Хорнблауэра пар проходит только мимо седла B. В более поздних разработках клапана центральная часть сужена, так что поток может проходить также и через A , тем самым увеличивая площадь открытия клапана для той же величины подъема.
В начале девятнадцатого века двухтактный клапан был известен как Корнуэльский клапан, синоним, который сохранялся до начала двадцатого века. [2] Корнуэльский клапанный механизм, использовавшийся в ранних двигателях с балкой, был изобретен Мердоком , помощником Джеймса Уатта , в 1820 году. [3]
Двухтактные тарельчатые клапаны стали широко использоваться в девятнадцатом веке. Фрэнсис Стивенс изобрел клапанный механизм Стивенса, двухтактный тарельчатый клапан, в 1839 году. Он использовался на протяжении девятнадцатого века и в первые годы двадцатого на пароходных двигателях с боковыми колесами, включая двигатель Grasshopper, в Соединенных Штатах. [4] Механизм Ленца , немецкого происхождения, впервые был применен в Германии в 1899 году, где он получил широкое распространение, а впоследствии также производился в Соединенных Штатах. [4] : 113–14 Двигатель Патнэма, паровой двигатель высокого давления с регулируемой отсечкой, построенный Putnam Machinery Co. в Соединенных Штатах, имел четыре двухтактных тарельчатых клапана, работавших от одного распределительного вала. [5]